JP2009218177A

JP2009218177A - プラグ

Info

Publication number: JP2009218177A
Application number: JP2008063278A
Authority: JP
Inventors: Masaki Fujimoto; 雅基藤本
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】レセプタクルの導電端子とプラグの導電端子との電気的接続状態を常に適正に保持して、電気的信頼性を向上することができるプラグを提供する。
【解決手段】プラグ２１の導電端子２４の先端部２４ａに第１及び第２接触部２４ｂ，２４ｃを、レセプタクル１１に対するプラグ２１の挿抜方向に間隔をおいて形成する。レセプタクル１１の開口１７からプラグ２１の嵌合部２２ａが嵌合された状態において、プラグ２１に上方への折り曲げ力が作用した場合に、第１接触部２４ｂが接触面１５ｂから離れても、第２接触部２４ｃが接触面１５ｂに接触され、導電端子１５と導電端子２４の電気的接続状態が適正に保持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、レセプタクルとともに電気コネクタを構成するプラグに係り、詳しくはレセプタクルの導電端子に対するプラグの導電端子の接触不良を防止することができるプラグの導電端子の構造の改良に関する。

電気コネクタのレセプタクル及びプラグとして、従来、図６に示すものが提案されている。このレセプタクル１１は、回路基板１２に取り付けられ、回路基板１２に半田付けにより接合固定されるシェル１３と、該シェル１３に包蔵された合成樹脂製のハウジング１４と、該ハウジング１４に並列にインサート成形された複数本の導電端子１５とにより構成されている。前記各導電端子１５の基端部１５ａは、前記回路基板１２に設けたリード線１６に半田付けされている。前記各導電端子１５は、前記ハウジング１４に一体形成された端子台１４ａの下面に接合固定され、各導電端子１５の下面が接触面１５ｂとなっている。

一方、前記レセプタクル１１の接続用の開口１７に挿抜されるプラグ２１は、前記開口１７に挿抜される筒状の嵌合部２２ａを有するシェル２２と、該シェル２２の内部に収容されたハウジング２３と、該ハウジング２３に並列にインサート成形された複数本の導電端子２４とを備えている。前記導電端子２４の先端部２４ａの上部には、前記レセプタクル１１側の導電端子１５の接触面１５ｂに接触される山形状の接触部２４ｂが形成されている。

前記プラグ２１の嵌合部２２ａは、図７に示すようにレセプタクル１１の開口１７に挿入され、導電端子１５の接触面１５ｂに導電端子２４の接触部２４ｂが接触され、導電端子１５と導電端子２４の電気的接続が行われるようになっている。

特許文献１には導電端子としてのコンタクトの先端部を山形状にした構成が開示されている。
特開２００７−４２３９８号公報

ところが、上記従来のプラグ２１は、前記導電端子２４の接触部２４ｂが山形状になっているので、次のような問題があることが判った。即ち、プラグ２１のシェル２２の嵌合部２２ａは、通常、レセプタクル１１に対し図７に示すように水平状態で適正に挿入されるが、プラグ２１に接続された電線（図示略）が何らかの要因によって引っ張られて、図８に示すように、プラグ２１が上方に外力を受けると、嵌合部２２ａの中間部が屈曲点Ｐを中心として弾性限界内で屈曲する。この場合には、嵌合部２２ａの屈曲により導電端子２４の先端部２４ａが下方に、ハウジング２３側の導電端子２４の基端部が上方に変位するので、導電端子１５の接触面１５ｂに対する導電端子２４の接触部２４ｂの接触圧が低下したり、非接触状態になったりするという問題があった。このため、導電端子１５と導電端子２４の電気的接続状態の信頼性が低下し、信号の伝送に支障を来たすという問題があった。

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、レセプタクルの導電端子の接触面に対するプラグの導電端子の接触部の電気的接続状態を常に適正に保持して、電気的信頼性を向上することができるプラグを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ハウジングに対し弾性変形可能な導電端子を複数箇所に並列に配列し、前記ハウジングをシェルにより包蔵し、前記各導電端子の先端部側を前記シェルの前端部に設けた筒状の嵌合部に収容し、該嵌合部をレセプタクルの先端部に形成された接続用の開口に挿入可能に構成し、前記導電端子の先端部に対しレセプタクルに対するプラグの挿抜方向と直交する側方に設けた接触部を、前記レセプタクル側の導電端子に対し前記挿抜方向と平行に形成された接触面に接触するように構成したプラグにおいて、プラグの前記導電端子の前記接触部を、前記挿抜方向に離隔するように第１接触部と第２接触部とにより形成したことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第１及び第２接触部は、直線部によって側面視台形状に形成されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記嵌合部の天板の裏面と、導電端子の第１及び第２接触部の先端との隙間は、レセプタクル側の導電端子を支持する端子台の背面と、導電端子の接触面との厚さ寸法よりも小さく設定されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記導電端子は板材によりプレス成形されていることを要旨とする。

本発明によれば、導電端子の先端部の接触部に対し、レセプタクルの開口に対するプラグの挿抜方向に所定の間隔をおいて第１及び第２接触部を形成したので、レセプタクルにプラグが挿入された状態で、プラグの嵌合部に外力が作用して嵌合部が屈曲し、第１接触部が導電端子の接触面から離れても、第２接触部が導電端子の接触面に接触された状態が保持される。この結果、レセプタクルの導電端子の接触面に対するプラグの導電端子の接触部の電気的接続状態を常に適正に保持して、電気的信頼性を向上することができる。

以下、本発明を具体化したプラグの一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
この実施形態の電気コネクタを構成するレセプタクル１１及びプラグ２１の前提となる構成は、背景の技術で述べた従来のレセプタクル１１及びプラグ２１の構成と同様である。

図４に示すように、前記レセプタクル１１は回路基板１２の上面に半田付けにより接合固定された接合用舌片１３ａを有するシェル１３と、該シェル１３の内部に図１に示すように包蔵された端子台１４ａを有するハウジング１４と、該ハウジング１４に対し並列にインサート成形された複数本の導電端子１５とにより構成されている。前記各導電端子１５の基端部１５ａは、回路基板１２に接合固定されたリード線１６に半田付けされている。前記シェル１３の先端部には、図１に示すようにプラグ２１の接続用の開口１７が形成されている。

一方、前記プラグ２１は、図４に示すように、前記開口１７に挿抜される嵌合部２２ａを有するシェル２２と、該シェル２２の内部に包蔵されたハウジング２３と、該ハウジング２３に並列にインサート成形された複数本の導電端子２４とにより構成されている。各導電端子２４は導電性の板材をプレス成形して形成されている。図４に示すように、前記シェル２２の嵌合部２２ａには左右一対の係止レバー２５が上下方向の傾動可能に装着され、両係止レバー２５の先端部には爪２５ａが設けら、常には図示しないバネにより爪２５ａが上方に付勢されている。一方、前記レセプタクル１１のシェル１３の天板１３ｂには、前記シェル２２の嵌合部２２ａが前記開口１７に挿入されたとき、前記係止レバー２５の爪２５ａを係止する係止孔１３ｃが上下方向に貫通形成され、レセプタクル１１とプラグ２１の接続状態を安定して保持するようにしている。図４に示すように、前記シェル２２の後端部には、前記各導電端子２４の基端部に接続された導線を収容した電線２６が接続されている。

次に、この発明の要部の構成について説明する。
図１に示すように、前記導電端子２４の先端部２４ａの上部には、第１接触部２４ｂ及び第２接触部２４ｃが形成されている。前記第１及び第２接触部２４ｂ，２４ｃは、前記導電端子２４の先端部２４ａに対しレセプタクル１１に対するプラグ２１の挿抜方向と直交する側方に突出されている。前記先端部２４ａには、図２に示すようにプラグ２１の嵌合部２２ａの前記開口１７への挿入時に前記ハウジング１４の端子台１４ａの先端下縁に接触して各導電端子２４を下方に弾性変形させるための傾斜部２４ｄが形成されている。図１に示すように、前記嵌合部２２ａの先端縁から前記第１接触部２４ｂまでの前記プラグ２１の挿抜方向に関する距離Ｌは、例えば０．８ｍｍに設定されている。第１接触部２４ｂと第２接触部２４ｃは、プラグ２１の挿抜方向に関して０．２〜１．０ｍｍの範囲で、例えば０．４ｍｍの距離Ｆだけ離隔されている。前記嵌合部２２ａの天板２２ｂの裏面２２ｃと、導電端子２４の第１及び第２接触部２４ｂ，２４ｃの上端との間には、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲で例えば０．２ｍｍの隙間ｇが形成されている。前記レセプタクル１１の端子台１４ａの上面（背面）と、各導電端子１５の下側の接触面１５ｂとの間の全体の厚さｔ寸法は、０．２〜１．０ｍｍの範囲で例えば０．４ｍｍに設定され、ｔ＞ｇの関係に設定されている。図２に示すように前記導電端子２４の第１及び第２接触部２４ｂ、２４ｃは、直線部２４ｅによって側方から見てほぼ台形状に形成されている。

図１に示すように前記レセプタクル１１にプラグ２１が接続されていない状態においては、導電端子２４の第１接触部２４ｂの前記隙間ｇは、第２接触部２４ｃの同じ隙間ｇよりも僅かに小さくなるように設定されている。そして、図２に示すように、レセプタクル１１にプラグ２１が接続されたとき、前記厚さｔが隙間ｇよりも大きく設定されている関係で、前記導電端子２４が弾性変形されて先端部２４ａが下方に変位されて前記隙間ｇが拡大されるようになっている。そして、この状態で、第１及び第２接触部２４ｂ，２４ｃが導電端子１５の接触面１５ｂに共に接触されるようにしている。

次に、前記のように構成されたレセプタクル１１及びプラグ２１の動作について説明する。
図２に示すようにレセプタクル１１にプラグ２１が接続された状態において、図４に示す前記電線２６が引っ張られてプラグ２１に上方への外力が加えられると、図３に示すようにシェル２２の嵌合部２２ａが中間部において嵌合部２２ａの弾性限界内で、シェル１３の天板１３ｂの先端下縁を屈曲点Ｐとして屈曲される。この嵌合部２２ａの屈曲角αは、例えば９．６度となる。前述した嵌合部２２ａの屈曲に伴って、導電端子２４も図２に示す水平状態から、その基端部が上方に変位するように傾斜する。このため導電端子２４の第１及び第２接触部２４ｂ，２４ｃも傾斜し、第１接触部２４ｂが接触面１５ｂから離れ、第２接触部２４ｃが導電端子１５の接触面１５ｂに接触される。従って、導電端子１５の接触面１５ｂに対する導電端子２４の第１接触部２４ｂ又は第２接触部２４ｃの接触状態が常に適正に保持され、両端子１５，２４の電気的接続状態が適正に保持される。

図２に示す前記導電端子２４の第１接触部２４ｂの接触面１５ｂに対する接触点Ｑは、図３に示す嵌合部２２ａの屈曲状態では無くなって、代わりに接触面１５ｂに第２接触部２４ｃが接触して接触点Ｒに変わる。このため、前記屈曲点Ｐと、接触点Ｑ又は接触点Ｒとをそれぞれ結ぶ直線Ｋの距離Ｍは異なり、前記直線Ｋの傾斜角βが変化する。この実施形態では、前記屈曲点Ｐと接触点Ｒを結ぶ直線Ｋの距離Ｍは、例えば２．４ｍｍである。傾斜角βは、例えば１８．９度である。もし、前記第２接触部２４ｃが無い従来の構成では、図示しないが前記屈曲点Ｐと接触点Ｑとを結ぶ直線Ｋの距離Ｍが例えば２．７ｍｍで、傾斜角βが例えば１６．７度となる。

上記実施形態のプラグ２１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記導電端子２４の先端部２４ａに対し、第１接触部２４ｂ及び第２接触部２４ｃを、レセプタクル１１に対するプラグ２１の挿抜方向に離隔して形成した。このため、図２に示すレセプタクル１１とプラグ２１の接続状態において、シェル２２の嵌合部２２ａが図３に示すように屈曲して、導電端子２４の第１接触部２４ｂが導電端子１５の接触面１５ｂから離れても該接触面１５ｂに第２接触部２４ｂを接触させることができる。従って、レセプタクル１１の導電端子１５の接触面１５ｂとプラグ２１の導電端子２４の第１接触部２４ｂ又は第２接触部２４ｃとの電気的接続状態を常に適正に保持して、電気的信頼性を向上することができる。

（２）上記実施形態では、前記ハウジング１４の端子台１４ａの上面と、導電端子１５の接触面１５ｂとの厚さｔよりもシェル２２の嵌合部２２ａの天板２２ｂの裏面と、導電端子２４の第１接触部２４ｂ及び第２接触部２４ｃの隙間ｇを小さく設定した。このため、図２に示すようにレセプタクル１１と導電端子２４の接続状態において、導電端子２４を弾性変形させて接触面１５ｂに第１及び第２接触部２４ｂ，２４ｃを押圧することができ、電気的接続状態を適正に保持することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図５に示すように、導電端子２４の直線部２４ｅを無くして第１及び第２接触部２４ｂ，２４ｃを分離して形成してもよい。この場合には、接触面１５ｂに対する第１又は第２接触部２４ｂ，２４ｃの接触面積を小さくして接触状態を適正に保持することができる。

・前記実施形態では、図２に示すようにレセプタクル１１にプラグ２１が接続された状態において、導電端子１５の接触面１５ｂに第１及び第２４ｂ，２４ｃが共に接触するようにしたが、第１接触部２４ｂのみが接触するように、前記第１及び第２接触部２４ｂ，２４ｃの高さ寸法、厚さｔ寸法及び隙間ｇを設定してもよい。

・前記実施形態では、図２に示すように、導電端子２４の第１及び第２接触部２４ｂ、２４ｃの形状を側面視台形状に形成したり、図５に示すように半円形状に形成したが、この形状に限定されるものではなく、例えば全体として波形状に形成したり、その他、任意の形状にしたりしてもよい。

・前記実施形態では、図２に示すようにレセプタクル１１の導電端子１５の接触面１５ｂが紙面と直交し、導電端子２４の板状の先端部２４ａ及び第１及び第２接触部２４ｂ、２４ｃが紙面と平行になるようにした。これに代えて、例えば、導電端子１５の接触面１５ｂが紙面と平行になるように配列するとともに、前記導電端子２４の先端部２４ａ及び第１及び第２接触部２４ｂ、２４ｃが紙面と直交するように配列してもよい。

この発明のプラグを具体化した１実施形態を示す縦断面図。レセプタクルに対しプラグを接続した状態を示す縦断面図。レセプタクルらプラグが接続され、かつプラグの嵌合部が屈曲した状態を示す縦断面図。レセプタクルとプラグの分離斜視図。この発明の別の実施形態を示す導電端子の先端部の部分側面図。従来のレセプタクルとプラグを示す非接続状態の縦断面図。同じく従来のレセプタクルとプラグを示す接続状態の縦断面図。同じくレセプタクルとプラグの接続状態において、プラグが屈曲した状態を示す縦断面図。

符号の説明

ｇ…隙間、１１…レセプタクル、１３，２２…シェル、１３ｂ，２２ｂ…天板、１４，２３…ハウジング、１４ａ…端子台、１５，２４…導電端子、１５ｂ…接触面、１７…開口、２１…プラグ、２２ａ…嵌合部、２２ｃ…裏面、２４ａ…先端部、２４ｂ…第１接触部、２４ｃ…第２接触部、２４ｅ…直線部。

Claims

ハウジングに対し弾性変形可能な導電端子を複数箇所に並列に配列し、前記ハウジングをシェルにより包蔵し、前記各導電端子の先端部側を前記シェルの前端部に設けた筒状の嵌合部に収容し、該嵌合部をレセプタクルの先端部に形成された接続用の開口に挿入可能に構成し、前記導電端子の先端部に対しレセプタクルに対するプラグの挿抜方向と直交する側方に設けた接触部を、前記レセプタクル側の導電端子に対し前記挿抜方向と平行に形成された接触面に接触するように構成したプラグにおいて、
プラグの前記導電端子の前記接触部を、前記挿抜方向に離隔するように第１接触部と第２接触部とにより形成したことを特徴とするプラグ。
請求項１において、前記第１及び第２接触部は、直線部によって側面視台形状に形成されていることを特徴とするプラグ。
請求項１又は２において、前記嵌合部の天板の裏面と、導電端子の第１及び第２接触部の先端との隙間は、レセプタクル側の導電端子を支持する端子台の背面と、導電端子の接触面との厚さ寸法よりも小さく設定されていることを特徴とするプラグ。
請求項１〜３のいずれか一項において、前記導電端子は板材によりプレス成形されていることを特徴とするプラグ。